ферменты. Они содержатся в живых клетках. Одни из них рассекают молекулы ДНК в строго определенных участках на различные куски, другие, наоборот, их сшивают в единое целое.
Для этого, естественно, надо хорошо знать структуру того куска ДНК, который используется в эксперименте, его свойства и функции. В этой области, как я думаю, находится точка роста современной биологии.
Полным ходом идет работа по пути промышленного получения биологически активных веществ, различных лекарственных средств. Среди них — инсулин, интерферон, гормон роста — соматотропин, другие гормоны, в том числе гормоны щитовидной железы, стимуляторы иммунитета. С помощью генетической инженерии могут быть получены клетки — суперпродуценты, производящие свойственные им продукты в повышенных количествах. В результате можно получить такие важные вещества, как аминокислоты, ферменты, витамины.
В Основных направлениях экономического и социального развития нашей страны, утвержденных XXVI съездом партии, поставлена задача разработки биотехнологических процессов для производства такой продукции, которая будет широко использоваться в медицине, сельском хозяйстве, самой промышленности.
Само слово «биотехнология» появилось недавно, хотя биотехнологию человечество использует с давних времен. Различные ферментационные процессы, например производство хлеба, молочнокислых продуктов, пива, вина… К овладению этими процессами человек пришел чисто эмпирическим путем.
В нашем же столетии, вернее, в его середине биотехнология стала строиться уже на основе науки, в первую очередь микробиологии. Наступил ее второй в истории человечества этап.
Один из примеров такой биотехнологии — производство кормового белка для животноводства на основе парафинов нефти с использованием дрожжей.
Сейчас в нашей стране, как и в других передовых странах, существует огромная микробиологическая промышленность. И эта часть биотехнологии получает второе дыхание. Дело в том, что в микробиологической промышленности открылась возможность широкого использования так называемых иммобилизованных ферментов.
А сейчас уже возникает новая биотехнология, первым разделом которой являются генетико- инженерные манипуляции.
Таким образом, наряду с механической и химической технологиями огромное развитие получает биологическая. Она имеет существенные преимущества: в аппаратурном, технологическом отношении она проще, менее энергоемка, ее отходы менее опасны для окружающей среды.
Можно предвидеть еще одну мощную индустриальную революцию, теперь уже связанную с биологией.
Я уже сказал, что первый раздел новой биотехнологии — генетическая инженерия. Другими разделами являются клеточная и уже заявляющая о себе субклеточная инженерия.
Чем все эти разделы новой биотехнологии отличаются друг от друга? Сначала о том, что их объединяет. В основе лежат одни и те же приемы микробиологии. Различие можно проиллюстрировать на примере производства интерферона — важного противовирусного средства, используемого последнее время также при лечении опухолей. Его можно получить, по крайней мере, двумя способами. Используя методы генетической инженерии, надо сначала выделить человеческий ген интерферона, присоединить его к набору других генов, например кишечной палочки, затем ввести в клетку. Новая генетическая информация приведет к изменению обмена клетки, и в результате будет получен интерферон, по своим характеристикам соответствующий введенному гену.
А можно его получить, выращивая культуры клеток того же человека. Это довольно трудоемкий процесс, потому что животные клетки в отличие от растительных очень капризны и требовательны к среде. Растительные же клетки пока непригодны для получения человеческих гормонов.
Что касается субклеточной инженерии, то эти работы ведутся еще только в передовых лабораториях мира.
Конечные продукты при генетико-инженерных манипуляциях можно получить иные, чем в природе. Иногда аналогов их в природе вообще нет. В природе нельзя смешать различные виды. Например, нельзя получить гибрид человека и растения. А на основе генетической и клеточной инженерии, путем слияния клеток, все это сделать возможно.
Пока работа идет с единичными генами. Излюбленные объекты для исследования — некоторые разновидности кишечной палочки, широко распространенной в природе бактерии. И эти самые обычные в генетической инженерии объекты нежизнеспособны в окружающей среде, они не выживают в кишечнике человека.
Для проверки проводили очень простые опыты. Добровольцы выпивали несколько миллиардов особей кишечной палочки К-12, полученной методами генной инженерии. Через несколько дней оказывалось, что этой бактерии в кишечнике уже нет — она не выдерживала конкуренции с бактериальной флорой, населяющей кишечник человека. В принципе можно работать с любыми другими микроорганизмами. Однако осторожность должна всегда соблюдаться. Хотя мне думается, что опасения относительно генетической инженерии были с самого начала сильно преувеличены, особенно в США. На патогенные микроорганизмы нельзя смотреть как на какие-то неудачные творения природы. Это в высшей степени совершенные существа в бактериальном мире. И поэтому нельзя получить патогенную форму слепым применением генетико-инженерных манипуляций. Такая форма может быть создана в результате кропотливой и целенаправленной работы. Случайность здесь исключена…
Я много говорил о тех новых сторонах биологии, которые появились в ней в нынешнем веке. А как обстоит дело с ее классическим наследием, например с известным всем нам еще со школьной парты эволюционным учением?
Эволюционное учение, основоположником которого был Чарльз Дарвин, играет огромную роль и сейчас. Конечно, под влиянием современных знаний оно стало намного глубже, богаче. Но, подчеркиваю, силы своей эволюционное учение не утратило. Это одно из фундаментальных учений, адекватно отражающих процессы, протекающие в природе.
Последние годы, однако, теория Ларвина находится под прицельным огнем нападок не только со стороны консервативных сил, но и лженоватороов в науке.
Прежде всего напомню, что с момента появления эволюционной теории Дарвина разгорелась острая борьба вокруг нового учения. И основную роль в ней играла церковь. Она боролась за свои воззрения на виды животных и растений, как «богом созданные» неизменные, против основного положения теории Дарвина о естественном отборе. Сейчас эту борьбу против цинизма с новой силой начали религиозные организации, особенно в США. Вновь поднимается на щит библейский миф о сотворении мира, вновь, опираясь на пробелы в доказательствах эволюционной теории, говорят об участии сверхъестественных сил в возникновении и развитии живого мира. Все это давно отвергнуто здравомыслящими людьми, но, например, в США, в Сан-Диего (штат Калифорния) серьезно рассматривается под эгидой «науки». Здесь создан для этого специальный Институт креационистских (от латинского creatio — сотворение) исследований. Я читал книгу его директора доктора Мориса. Она называется «Сотворение мира. Научный подход». Основная идея автора: мир — это акт сверхъестественного творения. Основные аргументы — недостаточная доказательность отдельных положений теории Дарвина. Это обычные спекуляции на науке, а не сама наука.
Есть возражения против эволюционных воззрений Дарвина и в среде более серьезных исследователей. В прошлом году, например, в США состоялась международная научная конференция по теории эволюции. На ней утверждалось, что представления о мутациях и дарвинском отборе годны только для объяснения развития в пределах малых сообществ организмов, в пределах популяций, но они не способны объяснить возникновения семейств и более крупных таксономических единиц. Ссылались при этом на палеонтологические данные, которые якобы свидетельствуют о длительном (миллионы лет) существовании видов, которые затем неожиданно исчезают, и на смену им так же неожиданно приходят другие.
Авторы этих утверждений, видимо, не учитывают работ в области молекулярной генетики. Изучать эволюцию можно уже не только по ископаемым остаткам, то есть средствами палеонтологии, но и на молекулярном уровне. Например, можно установить генеалогию отдельных белков и проследить таким
